說說有關“地質圖”的事兒

趙慶英，李仰春，王永志，孟翔沖

1.吉林大學地球科學學院，吉林 長春 130061；2.中國地質調查局發展研究中心，北京 100037

0 引言

世界各國都十分重視基礎地質填圖、編圖及更新工作。習總書記在2016年的“科技三會”上講到：“科技創新、科學普及是實現創新發展的兩翼，要把科學普及放在與科技創新同等重要的位置”。地質圖是地質工作最終成果表達展示的主要載體和集中體現，其凝聚了諸多地質科學工作者的心血與智慧，可見科普地質圖于一個國家來說是何等重要！

1 地質圖概念

地質圖是指用一定的符號、顏色和花紋將某一地區各種地質體和地質現象按一定比例尺綜合概括地投影到地形底圖上的一種圖件。是表示地殼表層巖相、巖性、地層年代、地質構造、巖漿活動、礦產分布等的地圖的總稱。通常有普通地質圖與專題地質圖之分。普通地質圖通常簡稱為地質圖，一幅完整的地質圖包括圖名、地質平面圖、地質剖面圖（切過圖區主要地層、構造的剖面圖，用于提示圖區有代表性的地質構造和地層，放在地質圖的下方）、綜合地層柱狀圖（以柱狀剖面圖的形式系統地表示各地質時代地層的巖性、厚度和接觸關系的一種圖件，它是測制地質圖的首要依據，放在地質圖的左側）、圖例、比例尺等，如圖1。

2 看看地質圖有多重要

從地質圖上可以全面了解一個地區的地層順序及時代、巖性特征、地質構造（褶皺、斷層等）、礦產分布、區域地質特征等內容，它是指導生產實踐，進行區域地質、地理、自然研究的重要資料，地質圖件也能反映一個國家的地質研究程度及其科技水平，是制定地質工作方針政策的基礎，制定地質工作規劃、計劃的重要參考資料，也是工程建筑設計和施工作為的依據。

3 地質圖分類及作用

地質圖的種類繁多，根據所表達內容不同又分為：基巖地質圖、地質礦產圖、巖性—巖相分布圖、構造地質圖、礦產圖、第四紀地質圖、古地理圖、水文地質圖、工程地質圖和環境地質圖等。這些圖件都有非常重要的意義，例如：區域地質圖是說明礦區所在區域的地質特征和成礦地質環境，反映該區的礦產遠景，為進一步發現新的礦床提供線索，是普查找礦、國土規劃、工程建設、科學研究等領域不可缺少的基礎地質資料；地質礦產圖反映礦產資源分布及富藏等情況，預測地下礦藏的位置和儲量及其開采條件，增強廣大民眾珍惜和保護礦產資源的意識；基巖地質圖廣泛應用于石油、煤田等地質工作中；通過地震地質圖、地殼穩定性圖、活動斷裂圖，可以看出一個地區或全球地震分布特點，為民眾普及地震知識，也為預測、預報地質災害提供科學依據；礦區地形地質圖是布置勘探工程、評價礦床、進行礦山建設設計和生產的基本圖件，應用于礦業探測與管理；水文地質圖是工農業建設規劃和設計的基礎資料，是地震地質、地震預報等科學研究的重要參考資料；區域環境地質圖為災害預警提供重要基礎資料；為地質公園編制的圖件給旅游業提供服務，目前廣泛應用于導航的地質圖等等。根據比例尺的不同，區域地質圖主要分為小比例尺、中比例尺、大比例尺三種。比例尺由小到大說明了工作程度的深入和研究程度的提高。小比例尺區域地質圖，比例尺為1∶50萬或更小，主要為研究全球、洲際、國家級等大范圍內的概略地質構造情況等服務，通常由概略地質調查編繪而來，或是由中大比例尺地質圖縮編而來，建國以來，我國相繼組織編制了一系列領先世界水平的全國性小比例尺地質圖件（1：50萬、1：100萬、1：150萬、1：200萬、1：250萬、1：300萬、1：400萬、1：500），這在指導地質宏觀部署決策、經濟建設中發揮了重要作用；中比例尺區域地質圖為1∶25萬、1：20萬、1：10萬，主要用于研究省際、中大區域內較詳細的地質構造情況和礦產分布概況，屬于區域性調查的成果，調查各種礦產的分布規律，圈定找礦遠景區；大比例尺區域地質圖，比例尺為1∶5萬、1∶2.5萬、1：1萬或更大，以實測資料為基礎，按照相關的制圖規范和國標而編制，能夠解決重大基礎地質問題，在國民經濟發展中起到了極其重要的作用。以下展示的4張圖，均略去了其它信息，僅保留了地質體內容，圖2→圖3→圖4→圖5比例尺依次為1：5萬→1：25萬→1：50萬→1：150萬。

圖1 普通地質圖示例

圖2 六幅1:5萬地質圖

圖3 洛陽幅1:25萬地質圖

4 地質圖及時更新必要性

地質工作規劃部署關系到地質工作的前景與未來，找礦突破戰略行動是我們目前首當其沖的一項艱巨任務，其成敗關系到整個民生和國民經濟命脈。尊重地質工作客觀規律，從地質事實出發，用基礎數據說話，在已有的成果中發現挖掘問題，是規劃部署與戰略行動的基礎與根本依據。數年來，基礎地質調查與礦產資源潛力評價積累了海量的數據與成果信息，而這些成果不能及時轉化更新到已有地質圖中。因此開展基礎地質圖更新工作迫在眉睫，非常必要。通過基礎數據動態更新，編制形成系列基礎圖件，為經濟社會發展和基礎設施建設提供地質基礎依據，具有較強的現實意義。

圖4 洛陽地區1:50萬地質圖

圖5 全國1:150萬地質圖

支撐中國地質調查局區域地質數據更新體系建立，為此選擇了青海省1：25萬都蘭縣幅（圖6）和冬給措納湖幅（圖7）地質圖為試點圖幅，開展了“1∶25萬→1∶50萬區域地質數據更新試點”工作，基于“數據與專家知識”驅動數據更新技術，以信息化編圖平臺為技術手段，打通了大比例尺縮編到小比例尺數據之間更新技術通道，建立了大數據環境下地質編圖高效便捷的智能化地質圖縮編工作流程，形成了適用于規模化應用的生產工藝。通過試點完成了半幅1：50萬成果圖件（圖10），成果圖符合地質規律，真實可靠，實現了由大比例尺到小比例尺的數據更新技術，成功地打通了1∶25萬→1∶50萬地質圖縮編技術通道。

數據驅動：利用數據對處理過程和操作流程進行控制，運用到地質編圖中，其利用調查尺度地質圖、地質規律等數據，應用信息技術對編圖處理過程和操作流程進行控制，實現（人機交互式）自動化，如圖8所示。

圖6 都蘭縣幅1：25萬地質圖

圖7 冬給措納湖縣幅1：25萬地質圖

專家知識驅動：依據領域專家知識，進行分析推理，作出過程處理或者控制決策。運用到地質編圖中，主要依據編圖區構造、巖漿活動及沉積環境等地質發展演化規律，依專家知識科學分析推理，進行編圖過程處理或者控制決策，實現智能化，如圖9所示：

圖8 消除微小地質體前后對比圖

圖9 相同地質代號的地質體合并為一個地質體

圖10 數據驅動縮編形成的都蘭地區1：50萬地質圖

技術通道：“數據與專家知識”驅動：地質知識、地質規律、技術要求、地質人員編圖思維、地質數據→數據模型和程序算法→計算機可識別、處理→人機交互→自動完成大比例尺縮編成小比例尺地質圖→“庫圖一體成果”，如圖10。